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ESTABILIDAD DE TALUDES EN SUELOS INVESTIGACIÓN Y ESTABILIZACIÓN DE TALUDES EN SUELOS (SOLUCIONES FLEXIBLES) Luis Ortuño Uriel y Asociados, S.A. Universidad Politécnica de Madrid [email protected]

ESTABILIDAD DE TALUDES EN SUELOS · 2019-07-04 · interpretación de problemas de estabilidad de taludes y laderas. En general se ha supuesto que el terreno es de tipo suelo. Los

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ESTABILIDAD DE TALUDES EN SUELOS

INVESTIGACIÓN Y ESTABILIZACIÓN DE TALUDES EN SUELOS (SOLUCIONES FLEXIBLES)

Luis Ortuño Uriel y Asociados, S.A.

Universidad Politécnica de Madrid [email protected]

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Estabilización de Taludes en Suelo

2 Prof. Luis Ortuño Abad

ÍNDICE

1 - INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 4 

2 - METODOLOGÍA DE ESTUDIO. .......................................................................................... 4 

2.1 - Generalidades. Un enfoque “médico”. ......................................................................... 4 

2.2 - Estudio previo en gabinete. ......................................................................................... 5 

2.3 - Reconocimiento visual inicial. ..................................................................................... 9 

2.4 - Otros trabajos preliminares ....................................................................................... 10 

2.4.1 - Obtención de información local. ..................................................................... 10 

2.4.2 - Obtención de planos topográficos .................................................................. 10 

2.4.3 - Preparación, sobre la base topográfica, de planos geológicos y geomorfológicos. ............................................................................................ 11 

2.4.4 - Dibujo de los alzados de los taludes deslizados, sobre foto seriada o sobre plano .............................................................................................................. 13 

2.4.5 - Ejecución de prospecciones sencillas............................................................ 13 

2.4.6 - Elaboración de fichas de inventario. .............................................................. 14 

2.5 - Prospecciones geotécnicas y ensayos de laboratorio .............................................. 16 

2.6 - Auscultación básica. .................................................................................................. 18 

2.6.1 - Localización de superficies de deslizamiento y seguimiento de las deformaciones. ............................................................................................... 18 

2.6.2 - Determinación y seguimiento de niveles piezométricos. ............................... 23 

2.6.3 - . Otros factores a considerar con relación a la influencia del agua. ............... 24 

2.7 - Análisis retrospectivos. .............................................................................................. 24 

3 - ACTUACIONES CORRECTORAS. MEDIDAS “FLEXIBLES”. ......................................... 25 

3.1 - Generalidades. .......................................................................................................... 25 

3.2 - Modificaciones en la geometría del talud. ................................................................. 26 

3.2.1 - Suavización de pendiente. ............................................................................. 26 

3.2.2 - Excavaciones en coronación (descarga). ...................................................... 30 

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3.2.3 - Rellenos de pie del talud (combinación de una modificación de geometría junto con la introducción de un elemento de contención). ............................. 33 

3.3 - Estructuras flexibles de contención ........................................................................... 40 

3.3.1 - Macizos de suelo reforzado ........................................................................... 40 

3.3.2 - Taludes clavados (“Soiil nailing”). .................................................................. 41 

3.4 - Mantos superficiales de contención. Reptaciones y flujos de barro .......................... 42 

3.5 - Actuaciones basadas en el drenaje. ......................................................................... 47 

3.5.1 - Drenaje somero en taludes. Zanjas drenantes. ............................................. 47 

3.5.2 - Drenaje profundo. .......................................................................................... 52 

3.5.3 - Drenes “californianos”. ................................................................................... 53 

3.5.4 - Pozos de drenaje. .......................................................................................... 56 

4 - GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOTÉCNICA PARA EL MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN DE CARRETERAS CON PROBLEMAS DE INESTABILIDAD DE LADERAS ........................................................................................................................ 59 

5 - BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................. 65 

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4 Prof. Luis Ortuño Abad

INVESTIGACIÓN Y ESTABILIZACIÓN DE TALUDES EN SUELOS (SOLUCIONES FLEXIBLES)

1 - INTRODUCCIÓN

Una vez tratados los conceptos y métodos principales del cálculo de estabilidad, en los

apartados siguientes se describen de forma somera los pasos a seguir en el estudio y/o

interpretación de problemas de estabilidad de taludes y laderas.

En general se ha supuesto que el terreno es de tipo suelo. Los taludes rocosos sólo se

tratarán de una forma puntual para mostrar algún ejemplo interesante, dado que su

problemática y metodología propias se tratarán en otra parte de este curso.

A continuación se describen algunas de las soluciones que habitualmente resultan más

económicas, explicando su fundamento y aplicación, lo que no quiere decir que sirvan para

solucionar todo tipo de problemas. En este sentido, habida cuenta del enorme abanico de

actuaciones posibles, se ha optado por reducir inicialmente la casuística y hacer especial

hincapié en estas líneas en lo que llamaremos “soluciones flexibles”, que son las que menos

medios especiales requieren y, por consiguiente, las comúnmente más económicas. Más

adelante se tratarán otro tipo de soluciones más “rígidas” (y en general más costosas).

Finalmente, se ha dedicado un capítulo a la “gestión de la información geotécnica viaria”. El

objetivo del mismo es mostrar algunas ideas y ejemplos interesantes sobre el empleo

organizado de la información que se genera en una red viaria de comunicaciones, ya sea

por carretera o ferrocarril, de manera que sirva de ayuda en la evaluación de riesgos e

incluso en el análisis de inversiones.

2 - METODOLOGÍA DE ESTUDIO.

2.1 - Generalidades. Un enfoque “médico”.

El estudio y resolución de un fenómeno de inestabilidad, como cualquier otra manifestación

patológica, tiene muchas similitudes con la Medicina. Así, en el caso de un deslizamiento

producido, si no se realiza un diagnóstico geológico-geotécnico acertado y se descubre el

origen o las causas de la inestabilidad, será difícil dar con un remedio realmente efectivo.

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Aprovechando la similitud anterior y con la mayor generalidad, en el estudio de un problema

de estabilidad será recomendable seguir las siguientes etapas:

1.- Elaboración de un “historial clínico” (análisis de problemas similares

anteriores, estudio de antecedentes próximos en materiales similares, etc.).

2.- Realización de un primer reconocimiento o exploración sencillos. Emisión de

un diagnóstico tentativo y establecimiento de algún tratamiento provisional, si

resulta necesario.

3.- Realización de análisis de mayor detalle para (investigación geotécnica

preliminar) y, en caso necesario, realización de pruebas o exploraciones más

complejas (investigación y auscultación especiales).

4.- Estudio de resultados obtenidos en ls pruebas efectuadas. Establecimiento

del “cuadro clínico definitivo”, obtención de un diagnóstico definitivo y toma de

decisiones en cuanto al tratamiento.

5.- Aplicación del tratamiento (ejecución) y seguimiento de la evolución

(auscultación).

Obviamente la relación anterior es muy general. En ocasiones no todas las etapas

anteriores son necesarias, y muchas veces se puede alcanzar un diagnóstico acertado sólo

con las primeras. En cualquier caso, manteniendo la generalidad, el proceso anterior llevado

al ámbito geológico-geotécnico de un problema de estabilidad de taludes y laderas tendría

su traducción directa en las siguientes etapas de estudio:

2.2 - Estudio previo en gabinete.

La primera etapa debe consistir en el estudio de la información previa disponible. En este

sentido existen numerosos documentos generales de interés, que pueden ser consultados,

ya que pueden proporcionar una información muy valiosa en cuanto al tipo de formaciones

existentes y sus problemas potenciales. Entre la documentación más habitual cabe

destacar:

Mapas topográficos

Mapas geológicos

Mapas geotécnicos

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Mapas especiales (riesgos de inestabilidad de laderas, hidrológicos, expansividad, etc).

Resulta asimismo del mayor interés consultar las fotografías aéreas. Los técnicos

adiestrados en la observación de estas fotos, en general geólogos especializados en

ingeniería civil, pueden detectar y acotar con sorprendente sencillez la existencia de

problemas de estabilidad en la zona de estudio o en su entorno.

El empleo de foto aérea resulta muy útil para estudiar inestabilidades asociadas a grandes

deslizamientos preexistentes, difícilmente visibles si no es “a vista de pájaro”. También

resulta muy valioso para obtener una visión global de la geomorfología y de los posibles

problemas de una amplia zona, en la que por ejemplo haya que insertar un trazado.

Hasta tal punto resulta efectivo que, en numerosas ocasiones, si se hubiera realizado una

consulta adecuada de foto aérea antes de la construcción de un determinado tramo de

carretera o ferrocarril, se habría conocido a priori la existencia de problemas y se podría

haber actuado en consecuencia.

A modo de ejemplo, en la Figura 1 se muestra un “montaje fotogeológico” de una ladera en

Alora (Málaga), en la que las vías del ferrocarril se encontraban afectadas por movimientos

periódicos que obligaban a reparaciones sistemáticas. El problema parecía local, y así se

había estudiado hasta el momento, aplicando reparaciones también locales que nunca

llegaban a hacer desaparecer por completo los problemas, que volvían a aparecer pasado

un tiempo.

La foto aérea y una interpretación geomorfológica adecuada reflejaron que las dimensiones

de la masa deslizada superaban en planta los 2 Km de longitud, lo que había dado lugar,

entre otras cosas, a la desaparición de los meandros originales del río, que había sido

“empujado” hasta formar tramos de cauce considerablemente rectilíneos. Es evidente que

un simple estudio puntual del desmonte anejo a la vía no habría podido en absoluto

establecer un diagnóstico adecuado.

Un segundo ejemplo se muestra en la Figura 2, que muestra la interpretación

geomorfológica de un gran deslizamiento en La Riba (Tarragona), que había provocado

serios desperfectos en la vía del ferrocarril, en la carretera CN-340 y en algunos de los

edificios de la localidad. La ejecución en el pasado de medidas de contención bastante

contundentes, como potentes escollerados o muros anclados, no resultó fructuosa,

probablemente por no haber alcanzado una visión global suficiente y no haber apreciado el

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alcance y génesis del deslizamiento (que puso en movimiento unos 800.000 m3 de tierras).

Una combinación adecuada de estudios en campo junto con el análisis de la foto aérea

permitieron obtener una visión más realista del problema y dirigir con mejores perspectivas

de éxito las nuevas medidas de estabilización (Broc, V. et al., 1997).

Figura 1: Planta fotogeológica de movimientos de terreno en Alora (Málaga)

Figura 2: Deslizamiento de la Riba. Interpretación de foto aérea

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Merecedora de atención es también la toponimia de la zona a estudiar. Así, como topónimos

tales como “Arenas de San Juan”, “Yeserías”, etc indican el tipo de terreno predominante en

una determinada zona, otros pueden además contener información relacionada con la

estabilidad de los taludes. A modo de ejemplo, la carretera entre Ardales y Campillos, en la

provincia de Málaga, registró durante los temporales de lluvias de hace unos años más de

100 deslizamientos en sus desmontes y laderas, discurriendo en su tramo más conflictivo

por una amplia finca que, de forma muy ilustrativa, llevaba en nombre de “Los Destrozos”

(Figura 3)

Figura 3: Reptación natural de taludes en “los Destrozos” (Málaga).

Si la documentación anterior resulta útil para establecer un marco de referencia que nos

ayude a comprender y evaluar el alcance de los problemas de inestabilidad de laderas, no

cabe duda que aún se puede avanzar considerablemente en la generación de información

previa, o lo que es lo mismo, en la elaboración del “historial” geotécnico de cada zona o

región.

En este sentido, a menudo cuando debemos enfrentarnos con un determinado problema

local, observamos cómo en los alrededores también surgieron otros problemas, que

debieron ser estudiados en su momento por otros especialistas. Obviamente sería muy

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beneficioso contar con la información geológico-geotécnica generada anteriormente en las

proximidades: las investigaciones y conclusiones de proyecto, los problemas surgidos

durante la construcción y la forma en que fueron acometidos, las investigaciones

complementarias, los estudios realizados y los detalles constructivos de las soluciones

ejecutadas, etc. Desgraciadamente, es muy habitual que nada de ello se encuentre

disponible y haya que empezar “casi de cero”, simplemente con la información cualitativa de

las observaciones realizadas en campo o con el recuerdo de alguno de los técnicos que

participaron en alguno de los casos.

Sin embargo, hoy en día se dispone de herramientas informáticas suficientemente potentes

como para poder generar bases de datos suficientes que cubran estas lagunas. El esfuerzo

que esta tarea requiere, cuando se intenta llevar a cabo, suele proceder de las

Administraciones competentes en materia de conservación de carreteras de la zona de

estudio, que son las más directamente involucradas en las incidencias de su red viaria, y por

lo tanto poseen un mejor conocimiento de la misma y de sus problemas. En consecuencia,

resultará muy valioso llevar a cabo una serie de consultas en este sentido. En el capítulo

dedicado a “gestión de información geotécnica” se tratarán algunos ejemplos interesantes

en este sentido.

2.3 - Reconocimiento visual inicial.

Una fase muy importante en la elaboración de un estudio de estabilidad, solapada o no con

la anterior, es la realización de un primer reconocimiento visual de la zona, que debe ser

llevado a cabo por técnicos especialistas (geólogos e ingenieros) suficientemente

adiestrados para comprender las condiciones geológico-geotécnicas existentes.

Si se trata de estudiar una inestabilidad ya producida es preciso agilizar al máximo esta

fase, con suerte todavía muy próxima a la generación del deslizamiento, con el fin de poder

observar las “huellas frescas” del deslizamiento, aún no difuminadas por la lluvia, las labores

de limpieza o los movimientos de reajuste del talud. También es el momento para planificar

y decidir los primeros trabajos que pueden ser acometidos de forma inmediata, con facilidad

y con muy bajo coste, y para adoptar las primeras medidas provisionales que permitan

establecer un nivel de servicio aceptable, o, si se considera que la situación presenta un

riesgo evidente, para recomendar el corte provisional del tráfico y su desvío.

Se debe recorrer bien toda la zona, más allá de los límites de cualquier problema localizado,

con el fin de obtener una visión de conjunto.

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2.4 - Otros trabajos preliminares

De forma complementaria, resulta habitual llevar a cabo algunas otras tareas, entre las que

cabe citar las siguientes:

2.4.1 - Obtención de información local.

Este es un complemento a veces imprescindible, que debe completarse “in situ” con la

ayuda de los técnicos responsables de la obra. Al estudiar un deslizamiento, es muy

importante conocer cuándo ocurrió, cómo se produjo, si hubo signos previos (fisuras,

agrietamientos, etc). Los técnicos de las administraciones locales son los que más saben de

sus carreteras, las conocen en cada uno de sus kilómetros y aglutinan la información de qué

se hizo en cada punto y qué resultado dio. Son los responsables de su mantenimiento y

conocen su “historial”.

En el símil con la Medicina, serían los “médicos de cabecera” que conocen bien a sus

pacientes y saben qué tratamientos son más efectivos, cuáles se han intentado y cuáles han

funcionado. Si en alguna ocasión requieren la ayuda de un especialista geotécnico, la

transmisión del historial clínico y la colaboración continuada durante todo el proceso de

estudio resultan de una trascendencia primordial para alcanzar un buen diagnóstico y, sobre

todo, para no errar en el tratamiento.

También resulta muy interesante investigar “el saber popular”, ya que a menudo las gentes

del lugar conocen muy bien las zonas más problemáticas y su historia, los puntos de

afluencia o acumulación de agua, etc. Atienza, M. & Ortuño, L. (1998) muestran algunos

ejemplos significativos andaluces, como la identificación “popular” de la ladera más

problemática en el trazado Lucena-Cabra (Córdoba) cuando se encontraba todavía en

proyecto, y que realmente resultó finalmente la más conflictiva en la obra; los comentarios

de personas de avanzada edad sobre la existencia de manantiales largo tiempo inactivos (e

ignorados en proyecto) bajo los terraplenes deslizados de la A-92 en la Venta del Molinillo

(Granada), más un largo etcétera. Como ya se ha mencionado anteriormente, merecedora

de atención es también la toponimia de la zona.

2.4.2 - Obtención de planos topográficos

Si se trata de deslizamientos ya producidos, será del mayor interés conseguir una

cartografía detallada de la zona deslizada y sus alrededores, no sólo de después de la

inestabilidad, sino también anterior a ella.

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La comparación entre ambas, especialmente en lo que se refiere a la representación de

secciones transversales en la dirección del movimiento, suele permitir analizar de forma

precisa las dimensiones y la geometría de la masa de suelo desplazada, aspectos éstos del

mayor interés a la hora de interpretar el mecanismo de deslizamiento y de estudiar las

posibles soluciones a acometer.

2.4.3 - Preparación, sobre la base topográfica, de planos geológicos y geomorfológicos.

También especialmente para el caso de deslizamientos ocurridos, con este tipo de planos

se facilita la determinación de los límites de las zonas movilizadas, el estudio de la dirección

del movimiento y el establecimiento de su historia, ayudando a establecer si los movimientos

son recientes o si por el contrario son el efecto de la reactivación de una ladera que

presenta huellas morfológicas de deslizamientos pasados.

Son bastantes los elementos que deben ser considerados en una cartografía

geomorfológica. Entre ellos cabe destacar las grietas en el terreno y pavimentos, los daños

en construcciones, los vuelcos y agrietamientos de muros, la inclinación de árboles y postes,

los bloques desprendidos, los elementos antrópicos enfocados a la contención y su estado

(gaviones, contrafuertes, muros), los puntos de afluencia de agua o especial humedad, etc.

Además de la simple representación gráfica, deben medirse y plasmarse todas aquéllas

manifestaciones que ayuden a analizar la magnitud, alcance y profundidad del

deslizamiento: la apertura de las grietas, los saltos entre labios, la situación y dimensiones

de los escarpes, la dirección aparente del movimiento (mediante la observación de estrías

en el terreno, de obras rotas y trasladadas, de raíces arrastradas, etc.).

A modo de ejemplo, la Figura 4 muestra un plano geológico-geomorfológico de un

deslizamiento en Comiols (Lérida), en donde se puede apreciar el alcance de las masas

deslizadas, los escarpes producidos y demás detalles relevantes para el estudio. También

figura la ubicación de los sondeos de investigación realizados y la situación de los perfiles

transversales generados.

La Figura 5, por su parte, recoge la planta del gran deslizamiento de La Riba antes

comentado.

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Figura 4: Planta geomorfológica de un deslizamiento en Comiols (Lérida). Se observan el alcance de la masa deslizada, la forma de “cuchara” en planta, los escarpes producidos, etc.

Figura 5: Planta geomorfológica de un gran deslizamiento en La Riba (Tarragona)

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2.4.4 - Dibujo de los alzados de los taludes deslizados, sobre foto seriada o sobre plano

Además de las representaciones en planta, la obtención de alzados de los taludes

permite representar desde otro punto de vista las condiciones geológicas y los signos

visibles de las inestabilidades (grietas, “cucharas de deslizamiento”, etc.), lo que puede

ayudar en la interpretación de las inestabilidades y en la adopción de soluciones.

De especial interés resulta este tipo de representación cuando se trata de analizar varios

taludes de un viario ya construido, por ejemplo para la elaboración de estudios de

conservación y mantenimiento. La representación de las diversas patologías y

problemas observados sobre fotografías frontales de los taludes puede facilitar de

manera muy considerable la clasificación y sectorización de los mismos, y por lo tanto la

selección de las diversas soluciones a aplicar. Evidentemente pueden servir además

para realizar un seguimiento lo largo del tiempo de la evolución de dichos taludes en

cuanto a la progresión de los eventuales problemas de deterioro encontrados, o del

funcionamiento y adecuación de las soluciones ejecutadas. Más adelante, cuando se

traten los estudios de gestión, se ahondará en cierta medida sobre estos aspectos.

En cualquiera de los casos y como ejemplo, la Figura 6 muestra la representación en

alzado de un talud rocoso. En el que se distinguen, aparte de las dimensiones acotadas

del desmonte, las unidades geológicas diferenciadas, su estructura y las inestabilidades

producidas, lo que permite diferenciar los problemas ocurridos, sectorizar las zonas a

reparar, y, en definitiva, ayudar a interpretar, comprender y solucionar los problemas

surgidos.

2.4.5 - Ejecución de prospecciones sencillas

También en fases muy preliminares en los estudios de estabilidad puede resultar interesante

llevar a cabo algunas prospecciones sencillas y económicas que faciliten la interpretación

geológica y geomorfológica inicial. Dentro de este grupo de investigaciones sencillas se

podrían incluir, además de los recorridos de campo, los levantamientos de estaciones

geomecánicas o los puntos de observación geológica, la ejecución de calicatas, ya sean

manuales o con ayuda de retroexcavadora.

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Figura 6: Desmonte en la CN-621. Cistierna (León). (Tomada de un informe de U&A)

2.4.6 - Elaboración de fichas de inventario.

Cuando en los alrededores existen otras obras en las que se han ejecutado taludes sobre

materiales geológicos similares a los de la zona en estudio, puede resultar de gran interés

recopilar de forma ordenada información relevante referente a los mismos.

Con este fin se suelen preparar fichas más o menos estandarizadas en las que se puedan

plasmar de forma resumida los aspectos más significativos desde el punto de vista de la

estabilidad (situación, geometría, altura, inclinación, formaciones geológicas afectadas,

estructura, patologías observadas, etc.). Este tipo de recopilación de información sistemática

permite obtener una idea muy valiosa de las dimensiones habituales de los taludes

practicados en las diferentes formaciones geológicas de un determinado entorno, de cómo

ha sido su comportamiento, de los problemas que han tenido, y a veces de cómo se han

resuelto (qué tratamiento se han aplicado y cómo ha funcionado).

Un ejemplo de este tipo de fichas se muestra en la Figura 7.

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Figura 7: Ficha tipo de un inventario de taludes

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Ahondando un poco en este asunto, si finalmente se dispone de suficiente información,

puede resultar interesante representar el conjunto de datos del inventario en gráficos que

aglutinen toda la información obtenida de forma sencilla. De especial utilidad es la

representación cualitativa de las condiciones de estabilidad para formaciones geológicas

homogéneas en función de la altura y la pendiente de sus taludes. Como puede apreciarse

en la Figura 8, esta representación sencilla proporciona una idea clara de lo que

habitualmente resulta estable en la zona de estudio, permitiendo además determinar si los

desmontes a proyectar han de considerarse singulares (más altos o más inclinados de lo

que hasta el momento resulta convencional en la zona), y por lo tanto merecedores de un

estudio especial.

Figura 8: Gráfico resumen de un inventario de taludes en suelos homogéneos,

2.5 - Prospecciones geotécnicas y ensayos de laboratorio

El trabajo geológico-geotécnico de superficie realizado en las primeras etapas es

fundamental para la planificación de la campaña de reconocimiento. Una campaña bien

diseñada debe buscar la resolución de las incógnitas que no es capaz de resolver

completamente la cartografía o los trabajos “de superficie”.

Los trabajos de esta índole más usuales en campo consisten en la excavación de calicatas y

en la realización de sondeos mecánicos. Es difícil establecer a priori cuál es el

reconocimiento a emplear en cada caso, pues depende de la naturaleza del problema y la

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profundidad que se desea alcanzar. En general, se suelen emplear las calicatas cuando la

zona a estudiar es poco profunda, ya que permiten una observación directa del terreno. Los

penetrómetros continuos (dinámicos o estáticos) son útiles cuando se conoce la existencia

de un recubrimiento flojo o poco consistente sobre un terreno duro, ya que llegan a marcar

bien la profundidad del contacto. Los sondeos mecánicos se usan para la investigación y

toma de muestras a mayor profundidad. Otro tipo de reconocimientos como las

investigaciones geofísicas, piezoconos, etc. también pueden emplearse en función del

problema en estudio.

En lo que respecta a la disposición de estas prospecciones, se deben plantear de manera

que permitan obtener perfiles estratigráficos transversales representativos de los desmontes

o laderas objeto de estudio. Cuando se estudian inestabilidades son especialmente

importantes los perfiles que siguen la dirección del movimiento; (habitualmente, pero no

necesariamente, las líneas de máxima pendiente). En la Figura 9 se recoge un perfil de este

tipo para el gran deslizamiento de La Riba (Tarragona) mostrado anteriormente.

Figura 9: Perfil del deslizamiento de La Riba (Tarragona). Se muestran la geología, los sondeos y las lecturas inclinométricas.

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Por último, con las muestras obtenidas se han de llevar a cabo los ensayos de laboratorio

necesarios para identificar la naturaleza y estado de los terrenos involucrados, así como

para determinar sus características resistentes.

2.6 - Auscultación básica.

2.6.1 - Localización de superficies de deslizamiento y seguimiento de las deformaciones.

Uno de los factores más importantes en el estudio de taludes inestables es sin duda la

localización de la superficie de deslizamiento. Sólo con un adecuado conocimiento de la

misma se puede llegar a evaluar la masa de terreno involucrada, (y por lo tanto el volumen

de suelo a contener), el tipo de movimiento y, en fin, el alcance adecuado de las medidas de

actuación.

En ocasiones las observaciones geomorfológicas y las prospecciones permiten estimar

estas superficies (por la ubicación de las grietas, sus escarpes y aperturas, por el

movimiento de árboles y otros elementos, por la forma final de la masa deslizada, por los

resultados de las calicatas, sondeos, etc). Sin embargo, en otros casos esta labor no resulta

en absoluto sencilla.

Si existe la sospecha de que el deslizamiento pueda encontrarse activo y al mismo tiempo

hay dudas sobre la localización de la superficie a favor de la cuál se produce el movimiento,

resulta muy recomendable realizar una auscultación del mismo. Para ello se pueden

emplear distintos procedimientos, aislada o conjuntamente. Los más sencillos pueden

consistir simplemente en un seguimiento topográfico de superficie, a sumar al resto de

observaciones geomorfológicas ya descritas. En la Figura 10 se muestran dos ejemplos

conceptuales en los que se supone que se realiza un seguimiento de algunas estaquillas

dispuestas en la zona de forma apropiada (Hutchinson, J.N. (1983).

El primer caso podría corresponder a un deslizamiento en arcillas homogéneas. Se dispone

como información previa del salto en cabecera y su dirección de movimiento, así como,

quizás un cierto levantamiento al pie. Todo ello parece indicar un deslizamiento rotacional.

En estas circunstancias, en la hipótesis de un círculo de deslizamiento, cabría esperar que

los vectores de movimiento de las estaquillas muestren aproximadamente un único “centro

de rotación”. Empleando dicho centro, pero tomando como radio la distancia hasta el

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escarpe de coronación, se podría inferir la situación aproximada de la superficie de

deslizamiento real, aunque se encuentre a profundidad.

Figura 10: Interpretación de movimientos en superficie mediante topografía.

En el segundo caso, sin embargo, tanto los signos exteriores como los vectores de

movimiento de las estaquillas son marcadamente paralelos y sugieren un movimiento

traslacional. En estas circunstancias y sin otra información, no es posible lógicamente

deducir la situación de la superficie de deslizamiento, pero se tendrá una “buena pista” y

tenderemos a buscar con nuestras investigaciones cambios litológicos o zonas de especial

debilidad que se ajusten a la dirección de movimiento observada (éste podría ser el caso de

un coluvión deslizando sobre un sustrato rocoso).

Un paso adelante en la detección de superficies de deslizamiento profundas, que en

realidad no supone costo alguno, consiste en aprovechar los sondeos de investigación para

instalar lo que en terminología anglosajona se denominan “poor boys” (Hutchinson, J.N. op.

cit.). Como muestra la Figura 11, se trata de introducir un elemento hasta el fondo del

sondeo, habitualmente un tubo metálico de un metro de longitud, atado a una cuerda que

alcanza la superficie del terreno.

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Figura 11: Instalación y empleo de testigos detectores de movimiento (“poor boys”)

Si transcurrido un cierto tiempo desde la introducción del tubo se producen más

movimientos, al intentar extraerlo podrá quedar atascado en las proximidades, por debajo de

la superficie o franja de deslizamiento. De la longitud de cuerda extraída se podrá deducir un

límite inferior de la profundidad de la superficie buscada. Si a continuación se introduce otro

tubo desde la boca del sondeo, éste verá interrumpido su avance a una determinada

profundidad, por encima de la superficie de deslizamiento buscada. Interpolando entre

ambas lecturas se tendrá una idea de la profundidad real que alcanza la inestabilidad.

Evidentemente, para que este sistema tenga posibilidades de éxito será necesario dejar

revestido el sondeo e introducir los tubos en su interior, de manera que se eviten los

desmoronamientos de las paredes. Para ello no es necesario efectuar un revestimiento “en

toda regla”, bastando con las habituales tuberías de PVC ranurado que se emplean para

detectar y seguir la evolución del nivel freático. De esta forma el sistema servirá también

para estudiar dicha evolución. Como detalle de importancia, es necesario proteger el

emboquillado del sondeo y la cuerda del testigo colocando una tapa segura.

En cualquier caso, el procedimiento más preciso para detectar superficies de deslizamiento

y analizar la evolución de los movimientos del terreno radica en cualquier caso en el empleo

de inclinómetros. En la Figura 12 se muestran las características fundamentales de este

sistema.

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Figura 12: Esquemas de funcionamiento y detalles de inclinómetros

El procedimiento consiste en ejecutar sondeos (a ser posible aprovechando los de

investigación geotécnica general) para instalar en su interior una tubería flexible,

frecuentemente de aluminio, dotada con dos parejas de acanaladuras que siguen diámetros

perpendiculares. El espacio anular entre la tubería acanalada y la perforación se rellena con

un material de una deformabilidad similar al terreno circundante (comúnmente una mezcla

de bentonita). La profundidad de los sondeos ha de ser suficiente como para asegurar que

una cierta longitud de la tubería quede empotrada en una zona estable y sin movimientos.

Una vez realizadas estas operaciones se puede introducir en el sondeo un torpedo

inclinométrico en el momento que se desee. Dicho torpedo es básicamente un tubo de acero

dotado de una pareja de ruedecitas diametralmente opuestas que se pueden hacer deslizar

por dos acanaladuras de la tubería, también diametralmente opuestas. En su interior

contiene unos dispositivos que permiten registrar la inclinación del torpedo en el plano

diametral que contiene a ruedas y acanaladuras.

A medida que el deslizamiento progresa, la tubería flexible tiende a acompañar al terreno en

su movimiento, dada su similar rigidez. Si en un momento determinado queremos conocer la

forma que adopta la directriz de la tubería, se introduce el torpedo hasta el fondo del sondeo

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22 Prof. Luis Ortuño Abad

y se va elevando paulatinamente en pequeños tramos de 0,5 a 1 m. Para cada uno de estos

posicionamientos se puede registrar la inclinación del torpedo. Conociendo dicha inclinación

en cada punto de lectura y la distancia entre lecturas consecutivas, por simple integración

de abajo hacia arriba se puede obtener la deformada de la tubería. La diferencia entre esa

deformada y una primera lectura inicial de referencia proporciona los movimientos

acumulados del terreno a cada profundidad.

Obviamente se realizan al menos dos pasadas del torpedo, orientándolo en cada ocasión

para que las ruedas deslicen en las dos direcciones perpendiculares que forman las parejas

de acanaladuras de la tubería1. De esta manera se obtiene para cada profundidad de lectura

el ángulo de inclinación en dos direcciones perpendiculares y por, composición, la

orientación real del movimiento

Este sistema resulta muy preciso para detectar superficies de deslizamiento y para analizar

la evolución de la velocidad de movimiento. En la Figura 13 se muestra un ejemplo de cómo

el uso de inclinómetros permitió detectar con fiabilidad una extensa superficie de

deslizamiento que llegó a afectar a una línea férrea principal y a una autopista de peaje

ubicadas sobre la misma ladera.

En el caso de que la velocidad y la magnitud del movimiento sean grandes, los inclinómetros

pueden presentar como principal inconveniente una escasa vida útil, ya que la tubería puede

llegar a romperse. Cuando se prevé que éste pueda ser el caso pero aun así resulte

conveniente (por no decir necesario) instalar este tipo de instrumentos, se debe especificar

de forma clara la necesidad de llevar a cabo la instalación y las 2 o 3 primeras lecturas (la

lectura inicial y una o dos más) a la mayor brevedad y con pequeños intervalos de tiempo

entre ellas, a veces de apenas 24 horas. Es importante recalcar este aspecto porque no es

infrecuente que las empresas que ejecutan estos trabajos no conozcan los detalles del

deslizamiento y, simplemente por motivos organizativos prefieran esperar a haber ejecutado

todos los sondeos e instalado todos los aparatos previstos para realizar la lectura inicial

(lectura 0). En estas circunstancias, si el movimiento es muy rápido, pueden perderse los

1 En realidad, para cada dirección fijada por una pareja de acanaladuras diametralmente opuestas se

efectúan también dos lecturas. En la primera se introduce el torpedo en una posición, y en la segunda

éste se gira 180. De esta forma se comprueba la eliminación de posibles errores.

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23 Prof. Luis Ortuño Abad

inclinómetros antes de usarlos2.

Figura 13: Superficie de rotura detectada con inclinómetros en un deslizamiento de dimensiones considerables (Sant Sadurní, Barcelona).

2.6.2 - Determinación y seguimiento de niveles piezométricos.

Para el diseño de nuevos taludes se deben estimar los regímenes de presión intersticial más

desfavorables que pueden darse a lo largo de la construcción y vida útil de la obra, que

pueden no ser los mismos que los medidos en el momento de realizar las investigaciones de

proyecto. En el caso de deslizamientos ya producidos, se ha de intentar conocer las

condiciones piezométricas que regían en el momento de la inestabilidad, realizar un

seguimiento de su evolución e intentar inferir las condiciones que podrán darse una vez

acometidas las medidas de reparación.

Con este fin se debe recopilar toda la información posible en cuanto a las afluencias de

agua y presencia de humedades, mediante la elaboración en las primeras fases de estudio

de un mapa hidrogeológico. Adicionalmente se deben recopilar los datos pluviométricos de

las estaciones cercanas.

Además de estos datos, los reconocimientos se deben dirigir a establecer los niveles

piezométricos existentes en la zona de interés y en sus alrededores. Como primera

posibilidad se pueden aprovechar los sondeos de investigación e instalar tuberías ranuradas

de PVC. En casos más complejos o cuando se estima necesario un seguimiento más

2 En alguna ocasión desafortunada ha bastado con que entre la instalación de la tubería en el terreno

y la primera lectura haya transcurrido un fin de semana o un solo día festivo para que el inclinómetro

se haya perdido sin remisión.

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detallado, se puede acudir a la instalación de piezómetros de cuerda vibrante en niveles o

profundidades prefijadas. Obviamente en el caso de deslizamientos ya producidos, estas

operaciones han de realizarse a la mayor brevedad.

2.6.3 - . Otros factores a considerar con relación a la influencia del agua.

Es evidente que pueden existir en el terreno circunstancias especiales que se vean

afectadas por el agua, y por tanto tengan una cierta influencia sobre las condiciones de

estabilidad. Entre estos factores cabe señalar la posible desaparición de enlaces o

cementaciones por efecto de la circulación de agua (lixiviación, disolución, etc.), la alteración

del suelo y la modificación de sus características geomecánicas producida por los ciclos

humedad-sequedad o hielo-deshielo, etc.

La singularidad de cada uno de estos problemas hace que su análisis sobrepase los

objetivos y la extensión marcados inicialmente para estas líneas.

2.7 - Análisis retrospectivos.

Cuando interesa estudiar una inestabilidad ya producida, la información geológico-

geotécnica descrita en los apartados anteriores habrá permitido la construcción de un

modelo interpretativo que se ajuste en la mayor medida a la realidad observada.

No cabe duda que dicha interpretación habrá comenzado desde el momento de las primeras

consultas y visitas. El proceso abierto desde ese instante con los reconocimientos, los

trabajos de campo y la auscultación no harán más que profundizar constantemente en el

conocimiento del terreno y en la elaboración de un buen modelo que explique

suficientemente las causas desencadenantes del deslizamiento, ajustándose en cada

momento a las nuevas “pistas” e indicios geotécnicos que vayan descubriéndose. En

definitiva, han de finalizar con un diagnóstico adecuado de la situación.

Para la construcción del modelo es necesario hacer uso de las herramientas de cálculo

descritas en otras partes del curso. Básicamente lo que se persigue con ello, una vez

estimada la superficie de deslizamiento, conocidas o estimadas las condiciones del agua y

las litologías existentes, es la determinación de los parámetros resistentes del terreno que

explican la rotura producida. A este proceso se le denomina “análisis retrospectivo”.

Este procedimiento puede parecer redundante con los análisis de laboratorio realizados,

pero no lo es. En realidad, los resultados de los análisis retrospectivos suelen mostrar

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discrepancias, a veces sustanciales, con los resultados de laboratorio, sobre todo cuando se

trata de arcillas plásticas sobreconsolidadas. De hecho, en numerosas ocasiones los

parámetros deducidos de estos ensayos no serían capaces de explicar adecuadamente la

ocurrencia de los deslizamientos.

Las razones de estas discrepancias son múltiples (efectos de escala, fragilidad en

resistencia de la arcilla, rotura progresiva, anisotropía, etc.) y, dado que exceden el alcance

de estas líneas, pueden ser consultadas por el lector interesado en Chandler, R. J. (1984a) y

Chandler, R. J. (1984b).

En resumen, es recomendable realizar los análisis restrospectivos y también obtener los

resultados de los ensayos de laboratorio con el fin de comprender mejor las características

intrínsecas del suelo.

Con los parámetros seleccionados se pueden ya analizar y calcular las diferentes

posibilidades de actuación. Las últimas fases metodológicas serían finalmente la

construcción de los taludes con las medidas seleccionadas y el seguimiento de su

evolución.

3 - ACTUACIONES CORRECTORAS. MEDIDAS “FLEXIBLES”.

3.1 - Generalidades.

Cuando un talud resulta potencialmente inestable se pueden adoptar medidas que tiendan,

bien a aumentar el efecto de las variables o elementos favorables para la estabilidad, bien a

reducir el efecto de aquéllas que resultan desfavorables. Sobre todas ellas se puede actuar

aisladamente o en conjunto, dando lugar a un amplio abanico de posibilidades.

A efectos descriptivos resulta interesante dividir las medidas de estabilización en dos

grandes grupos. Las primeras, denominadas “flexibles”, son aquéllas que manejan nada o

muy poco “hormigón (concreto) armado” y se caracterizan por, una vez implantadas, admitir

considerables movimientos de reajuste, refuerzos adicionales, etc. Estas son

probablemente, además, las que menos medios especiales requieren y por ende, las más

económicas, y por ello suelen tener una aplicación muy generalizada.

Las segundas, que en contraste con las anteriores se denominan “rígidas”, son aquéllas en

las que se incluyen o instalan elementos de refuerzo de rigidez considerable (pilotes,

anclajes, etc) y que no admiten movimientos adicionales significativos. Obviamente, cuando

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26 Prof. Luis Ortuño Abad

se aplican este tipo de soluciones se tiende a ser más contundente en el diseño, dado el

riesgo de rotura que conlleva un dimensionamiento insuficiente.

Habida cuenta del enorme abanico de posibilidades de estabilización disponible hoy en día,

se ha optado por centrar la descripción que sigue en algunas de las soluciones “flexibles”

más simples e intuitivas. El motivo radica en que, como se ha apuntado, en términos

generales éstas son las habitualmente más económicas en deslizamientos en suelos.

Obviamente existirán situaciones en las que la instalación de pilotes, anclajes, muros, etc,

sea no sólo más apropiada sino, quizás, más económica, pero la ya excesiva extensión de

estas líneas hacen necesario limitar el alcance de la misma.

3.2 - Modificaciones en la geometría del talud3.

Esta es una de las actuaciones más económicas en la estabilización de taludes, cuando es

posible, ya que al fin y al cabo, una vez producido el movimiento, es muy frecuente tener

que acudir con maquinaria de movimiento de tierras para retirar el terreno deslizado.

3.2.1 - Suavización de pendiente.

Es un principio básico y casi intuitivo que en un terreno homogéneo con cohesión, el

coeficiente de seguridad disminuye a medida que aumentan la pendiente o la altura del

talud. Por lo tanto, cuando se desea aumentar el grado de seguridad, se intenta diseñar

taludes menos altos y más suaves.

Con el fin de mostrar de forma gráfica los efectos de los tendidos de talud, en la Figura 14

se ha representado, para un determinado terreno dotado de cohesión, la relación entre la

altura del talud y su ángulo de inclinación para diversos coeficientes de seguridad. Es decir,

las líneas representadas muestran las combinaciones altura-inclinación que proporcionan un

mismo factor de seguridad.

Para la obtención de éstas curvas de "isoseguridad" se ha supuesto que el talud se

encuentra seco, y se han empleado los ábacos de Hoek & Bray (1981) para la obtención de

los coeficientes de seguridad. Obviamente se pueden obtener familias de curvas similares

para cualquier otro tipo de terreno o para cualquier hipótesis de agua. Lógicamente además,

3 Muchas de las ideas y figuras de este apartado se han tomado de los apuntes sobre la asignatura de taludes del Master en

Ingeniería Geológica de la Universidad Complutense de Madrid, que el autor comenzó a impartir en 1989.

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27 Prof. Luis Ortuño Abad

aunque se varíen estos parámetros, la “forma” de las curvas resultará muy semejante a la

mostrada en la figura.

Figura 14: Combinaciones altura-pendiente en un talud de coronación horizontal que proporcionan el mismo factor de seguridad.

Cuando se trata de estudiar deslizamientos acaecidos, la forma anterior de representar las

condiciones de seguridad puede ser muy valiosa en el caso de que exista información fiable

sobre varias inestabilidades acaecidas en el mismo tipo de material en una misma área

geográfica. Así, si el tipo de terreno es similar, algo que se puede comprobar de forma

sencilla mediante una investigación elemental, y las condiciones de hidrogeológicas también

son similares, cabe esperar que los puntos representativos (ángulo , altura) de cada talud

deslizado en el gráfico anterior se agrupen alrededor de la línea representativa de

coeficiente de seguridad F=1, lo que ayuda significativamente en la selección de parámetros

de resistencia al corte a asignar para nuevos diseños o reparaciones (en definitiva, esta

información aporta fiabilidad del punto de vista del análisis retrospectivo).

Por otra parte, si se cuenta con esta información la simple representación organizada de los

taludes problemáticos en la zona de estudio nos indicará cuáles son los límites que

deberíamos no intentar sobrepasar para futuras actuaciones, a no ser que sea necesario y

se adopten medidas especiales.

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El efecto de la suavización de pendiente se complica en cierta medida cuando se trata de

excavar un desmonte en una ladera de fuerte pendiente. En estas circunstancias el

retaluzado, que tiende a aumentar el coeficiente de seguridad, implica directamente un

aumento de la altura del talud, que a su vez tiende a reducirlo.

A modo de ejemplo, en la Figura 15 se representa una situación hipotética en la que es

necesario excavar una plataforma horizontal de unos 30 m de anchura (por ejemplo para

emplazar una carretera) en una ladera cuya pendiente es de 20. Las características del

terreno son las indicadas en la figura. Como puede comprobarse, la suavización de

pendiente sigue proporcionando en este caso particular, un aumento del factor de

seguridad, si bien su crecimiento será lógicamente mucho más discreto que en la hipótesis

de altura constante del talud (terreno horizontal).

Figura 15: Efecto de la variación de la altura de la excavación en terrenos en pendiente

Independientemente de las consideraciones anteriores, en muchos casos el mayor

inconveniente de tender un talud en laderas con fuerte pendiente es el considerable

aumento del volumen de excavación, así como la mayor afección de terrenos y posibles

expropiaciones, lo que a menudo obliga a desechar su aplicación. Por otra parte, con el

tendido se expone más superficie a la acción del agua, lo que puede favorecer la erosión

superficial, si bien permite una más sencilla revegetación.

En el caso de terrenos granulares o de suelos arcillosos que no tienen o han perdido su

cohesión, el coeficiente de seguridad es esencialmente igual a la relación de las tangentes

entre el ángulo de rozamiento interno del suelo y el ángulo de inclinación del talud, de

manera que el efecto de una suavización de pendiente es inmediato4. En la figura 16 se

4 Sin tener en cuenta los efectos de la presión intersticial, que lógicamente disminuyen dicho coeficiente.

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representa la relación altura-pendiente para diversos coeficientes de seguridad y para el

mismo terreno de 32 de ángulo de rozamiento interno del caso anterior, esta vez sin

cohesión. Como puede apreciarse, las líneas de igual factor de seguridad pierden toda

curvatura, quedando verticales, lo que indica que la altura del talud es indiferente.

Figura 16: Combinaciones altura-pendiente en un talud de coronación horizontal que proporcionan el mismo factor de seguridad. Terreno sin cohesión

Sin embargo, cuando el deslizamiento se produce a favor de un plano de debilidad

predeterminado en el que no hay cohesión, la simple reducción de pendiente puede ser

inútil, dado que el factor de seguridad no depende del peso de la masa deslizante.

Un ejemplo de esta situación se produjo a las obras de la autovía de circunvalación de

Oviedo (Asturias) en su tramo El Cueto-Matalablima (Figura 17). En esta obra se detectó la

presencia de capitas muy delgadas de arcillas de muy baja resistencia, intercaladas en un

macizo de caliza y margas. Esas capas buzaban perpendicularmente a la calzada, y

prácticamente en paralelo a la pendiente natural de la ladera, del orden de unos 15 a 20,

dando lugar a deslizamientos traslacionales en bloque, lo que hacía inútil cualquier intento

de suavización de pendiente.

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Figura 17: Deslizamientos traslacionales en la autovía del Cueto (Asturias)

Para finalizar, hay que indicar que cualquier modificación de la geometría de un talud lleva

consigo una variación de los factores de seguridad de cualquier superficie de deslizamiento

potencial. Por ello es muy recomendable, cuando se realiza una suavización de talud en

terrenos con cohesión, asegurarse de que la descarga que produce no reduce los factores

de seguridad de otras superficies potenciales por debajo de límites establecidos para cada

caso.

3.2.2 - Excavaciones en coronación (descarga).

De entre las modificaciones en geometría de taludes potencialmente inestables, ésta es

quizás una de las más interesantes y efectivas, cuando es posible llevarla a cabo. En la

Figura 18 se muestra cómo para deslizamientos de tipo rotacional, la eliminación de una

porción de la cabecera puede proporcionar varios efectos beneficiosos:

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Figura 18: Estabilización de un talud por excavación en cabecera.

Reduce la altura del talud.

Elimina una porción importante de peso desestabilizador, dado que las tierras inscritas

en superficies de deslizamiento de directriz circular suelen presentar su mayor anchura

en coronación o cerca de ella.

Disminuye considerablemente el “momento volcador”, ya que el “brazo” de ese peso

desestabilizador a retirar suele ser máximo.

Evidentemente, la retirada de parte de la masa en cabecera da lugar a la creación de un

nuevo talud en la ladera. De nuevo, es necesario asegurarse de que esta acción no reduce

significativamente el factor de seguridad de otras superficies potenciales de inestabilidad

más profundas, y de que el nuevo talud en coronación no desestabiliza la ladera por encima

de él (Figura 19).

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Figura 19: Posibles efectos negativos a analizar en la excavaciones en cabecera de talud.

Por último, para evitar que la plataforma creada en la coronación de la masa inestable se

convierta en una zona de acumulación e infiltración de agua, es conveniente dotarla de una

pendiente adecuada y de los elementos de evacuación pertinentes Además, en

deslizamientos de dimensiones considerables es recomendable revegetar con el fin de evitar

el posible impacto visual.

Figura 20: Proceso de ejecución de descabezado en un talud de la carretera entre Rute e Iznajar (Córdoba). (Foto L. Ortuño).

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3.2.3 - Rellenos de pie del talud (combinación de una modificación de geometría junto con la

introducción de un elemento de contención).

La ejecución de este tipo de rellenos es sin lugar a dudas una de las actuaciones más

frecuentes, siendo muy habitual encontrarlas a lo largo de muchos kilómetros de red viaria

(Figura 21).

Figura 21: Muro de escollera y relleno de trasdós en desmonte. Autovía Jerez-Los Barrios (Cádiz). (Foto L. Ortuño)

La filosofía de esta medida puede ser doble. Por una parte, recordando el esquema del

equilibrio de masas estabilizadoras y desestabilizadoras para deslizamientos rotacionales de

los capítulos de cálculo (Figura 22), es evidente que la introducción de un peso adicional al

pie de un deslizamiento proporciona un momento estabilizador y aumenta

automáticamente su factor de seguridad.

Por otra parte, si el relleno al pie se efectúa con un material de suficiente calidad, lo que es

muy frecuente, también puede hacerse uso de su mayor resistencia al corte haciéndolo

penetrar bajo el pie del talud para que intercepte las superficies de deslizamiento más

desfavorables. Dicho de otro modo, al profundizar con el muro se obliga de alguna forma a

que las superficies críticas también profundicen buscando la rotura a través del terreno

natural, más débil que el relleno.

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Figura 22: Efectos estabilizadores y desestabilizadores en deslizamientos circulares

Obviamente en estas situaciones hay que asegurarse de que cualquier otra superficie de

deslizamiento posible que pase tanto por encima como por debajo del relleno de calidad

cumpla también con los coeficientes mínimos establecidos (Figura 23).

Figura 23: Rellenos estabilizadores al pie de talud. Comprobaciones necesarias.

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Por último, estos rellenos también pueden emplearse como auténticos muros de gravedad

para contener el empuje de deslizamientos marcadamente traslacionales. La Figura 24

muestra esquemáticamente una de las disposiciones empleadas en la autovía del Cueto, a

la que se ha hecho referencia anteriormente.

Figura 24: Aplicación de un muro de escollera en la contención de un deslizamiento traslacional

Los materiales empleados en general para estos elementos suelen ser granulares, de

tamaño grande y muy permeables. Con ello se consigue, además de peso, una elevada

resistencia al corte. El primer ejemplo típico es el de las escolleras, con las que pueden

obtenerse fácilmente ángulos de rozamiento interno del orden de los 50. Además, cuando

se colocan con habilidad, el acabado de la superficie puede ser sorprendentemente bueno,

lo que en alguna medida reduce su impacto visual.

El inconveniente fundamental que suelen presentar estas actuaciones en carreteras es la

falta de espacio para instalar el relleno, lo que a menudo obliga a excavar ligeramente el

talud natural existente con pendientes elevadas, algo que debe realizarse con precaución y

por tramos cortos (bataches) si el talud se encuentra ya deslizado.

Cuando por dicha falta de espacio se desea dotar al “muro” de escollera de una pendiente

exterior fuerte, se puede acudir a recibir ligeramente los bloques de roca con hormigón, con

el fin de dotar al sistema de cohesión, pero sin llegar a reducir la permeabilidad, factor

fundamental para asegurar la captación y evacuación del agua que provenga del interior del

terreno.

Los gaviones son una alternativa a los escollerados (Figura 25). Permiten emplear

materiales granulares de menor tamaño (gravas), proporcionando resultados resistentes

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similares y quizás un menor impacto visual. El “secreto” de estos elementos radica en el

confinamiento que producen las “cajas” de malla metálica en donde se introduce la grava,

que sirven para aumentar sustancialmente la resistencia al corte disponible. Por otro lado,

constituyen una solución de elevada flexibilidad, admitiendo deformaciones de reajuste

importantes sin detrimento de su resistencia (Figura 25 y Figura 26).

Figura 25: Contención de gaviones. Carretera Ubeda-Baeza (Jaén). Foto L. Ortuño)

Figura 26: Flexibilidad de las contención de gaviones. Earretera Jerez-Los Barrios (Cádiz). (Foto L. Ortuño)

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37 Prof. Luis Ortuño Abad

Siguiendo con esta misma filosofía, a veces una solución económica puede consistir en

construir simplemente un pequeño tacón de refuerzo y contención al pie, más un relleno de

tierras compactadas en su trasdós. Esta idea, mostrada en la Figura 27, puede ser

ventajosa desde tres puntos de vista. En primer lugar se consigue el refuerzo del pie, tanto

por peso como por resistencia al corte. Como segundo efecto, el relleno de tierras, por su

propio peso, confina la parte media del talud y aumenta el coeficiente de seguridad de

superficies potenciales de deslizamiento que tiendan a desarrollarse por encima del pie

escollerado. Por último, el mismo relleno sirve para suavizar y reducir la altura final del talud

de desmonte descubierto en terreno natural, quedando así más seguro.

El detalle mostrado en la Figura 28 corresponde a la definición de proyecto de una actuación

de este tipo, específicamente para la obra mostrada en la Figura 21. Esta misma idea de

combinación de refuerzos al pie y rellenos en trasdós puede aplicarse obviamente al caso

de los gaviones (Figura 29)

Figura 27: Pie de escollera trasdosado con un relleno de tierras.

Obviamente para que esta solución sea operativa desde el punto de vista de la ejecución, la

anchura del relleno de tierras que trasdosa el muro de pie ha de ser suficiente como para

que circule sobre ella un compactador convencional. Del mismo modo, al igual que en el

caso del descabezado, habrá que dotar a la plataforma superior del relleno de tierras la

pendiente necesaria para conducir las aguas, prever cunetas, etc.

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Figura 28: Combinación de escollera y relleno estabilizador empleado en la Autovía Jerez-Los Barrios.

Figura 29: Muro de gaviones y relleno de trasdós en Rute-Iznájar (Córdoba). (Foto L. Ortuño).

Llevada hasta un cierto extremo, y siempre que exista un cierto margen de maniobra para el

establecimiento de la inclinación y altura de los taludes en los desmontes, esta la solución

puede simplificarse (y economizarse) aún más, pudiendo llegar a emplear simplemente

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rellenos de tierras compactadas como elemento estabilizador principal. Las dos figuras

siguientes muestran un ejemplo de este tipo de actuación en una carretera cordobesa.

Figura 30: Ejemplo de relleno estabilizador de tierras (limitador de altura máxima del talud). Carretera de Rute a Iznájar (Córdoba). (Foto L. Ortuño).

Figura 31: Detalle de la bajante para conducción de agua del relleno estabilizador de la figura anterior.

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3.3 - Estructuras flexibles de contención

3.3.1 - Macizos de suelo reforzado

Además de muros de escollera o gaviones anteriores, en principio se puede emplear

cualquier otro elemento que proporcione peso estabilizador al pie del talud, aumente la

resistencia al corte media o funcione como una auténtico muro de contención frente a los

empujes del terreno.

Manteniendo la idea de flexibilidad, a menudo deseable, se pueden emplear macizos de

suelo reforzado (con geomallas, tierra armada, etc). En la Figura 32 se muestra un ejemplo

tomado de Bonaparte, R. et al (1989), en donde se aprecia cómo las dimensiones

generosas del macizo reforzado hacen que en realidad cumpla tres funciones beneficiosas:

que pueda suponerse como un gran muro de gravedad dispuesto para soportar los empujes

del deslizamiento, que mediante la profundización necesaria actúe como elemento de

aumento de la resistencia al corte en el plano de deslizamiento y que por su propio peso de

lugar a un momento estabilizador importante.

Como es fácil comprender, la ventaja fundamental de este tipo de actuación radica en la

posibilidad de emplear materiales tipo suelo que, aunque han de mantener una cierta

calidad, eliminan la necesidad de acudir a escolleras o gravas, a veces muy costosas por las

distancias de transporte desde las canteras o yacimientos.

Figura 32: Ejemplo de estabilización mediante un muro de suelo reforzado (según Bonaparte, R. Et al., 1989).

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La filosofía general de diseño en un suelo reforzado de esta manera es muy similar a la de

una tierra armada, en donde en lugar de los flejes metálicos se emplean geomallas. Ambas

soluciones resultan considerablemente flexibles y permiten obtener paramentos muy

verticalizados, que pueden rematarse de una forma estéticamente atractiva mediante

plantaciones.

En la Figura 33 se muestra otro ejemplo diseñado para la contención de un deslizamiento

durante la ejecución de la Ronda Este de Málaga, finalmente construido con una

combinación de tierra armada y anclajes activos.

Figura 33: Detalle de una propuesta de estabilización mediante suelo reforzado en la Ronda Este de Málaga.

3.3.2 - Taludes clavados (“Soiil nailing”).

Cuando se trata de reforzar un desmonte en suelo a medida que se excava, se puede

aplicar la misma filosofía de diseño anterior de la tierra armada o del suelo reforzado,

acudiendo la ejecución de “taludes clavados”.

Básicamente este sistema puede describirse, siguiendo la definición de las

“Recommendations Clouterre, 1991, como “el refuerzo del terreno (a medida que avanza la

excavación) mediante la introducción de barras pasivas, generalmente subhorizontales, que

trabajan fundamentalmente a tracción (si bien pueden también desarrollar esfuerzos

“considerables” a flexión y cizallamiento)”.

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42 Prof. Luis Ortuño Abad

Como se indicado, los “taludes clavados” presentan una gran similitud conceptual con la

“tierra armada”. Las diferencias estriban en que los flejes de la tierra armada son en este

caso “clavos” o redondos de acero, y que el suelo que se refuerza no es un relleno

compactado por tongadas, sino el terreno natural (Figura 34).

El talud de suelo reforzado se complementa con la ejecución de un paramento que impida la

caída de tierra entre los puntos en los que se sitúan los bulones. Este efecto se consigue,

habitualmente, mediante la ejecución de una “piel” de hormigón proyectado, que suele

reforzarse mediante una malla de acero.

Figura 34: Esquema conceptual del claveteado de taludes.

En el presente curso se dedica una clase especial para este tipo de tratamiento, de manera

que no se ahondará más sobre ello por el momento.

3.4 - Mantos superficiales de contención. Reptaciones y flujos de barro5

Este grupo de problemas se da fundamentalmente en laderas y desmontes formados por

materiales arcillosos y margosos de alta plasticidad, que afloran abundantemente en

muchas regiones españolas (especialmente en Andalucía). La Figura 35 muestra

esquemáticamente el proceso de degradación de algunos de estos taludes cuando el clima

5 este apartado está extraído su mayor parte de Atienza, M. & Ortuño, L. (1997)

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resulta marcadamente estacional (períodos húmedos y secos bien diferenciados).

Durante el período seco la insolación da probablemente lugar a la apertura de fisuras,

preexistentes o nuevas. La penetración de las mismas varía lógicamente en función del tipo

de terreno, de su plasticidad (capacidad de hinchamiento -retracción), de su grado de

meteorización, etc., pero, en general, en muchos de los casos andaluces observados

apenas alcanza unos 2 ó 3 m.

Con las lluvias, el agua puede penetrar fácilmente a favor de las fisuras y grietas en ese

espesor limitado, humectando profundamente el terreno, reduciendo su resistencia al corte e

induciendo presiones intersticiales en una cierta banda más o menos superficial.

Figura 35: Modelo de formación de deslizamiento someros y flujos de barro en arcillas plásticas.

Si bajo las condiciones anteriores se produce una inestabilidad, el terreno deslizado suele

formar una "cuchara" relativamente somera, cuya cabecera y pie se circunscriben

habitualmente a los límites del talud (no progresan mucho más allá de la coronación del

desmonte, ni tampoco penetran por debajo de su base). Frecuentemente, cualquier contacto

litológico existente en la superficie del desmonte o la ladera sirve también para limitar

superior o inferior mente la masa deslizada. Por último, la masa desestructurada de suelo

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termina por formar un flujo de barro que desliza por la superficie del talud hasta la calzada.

En las figuras siguientes se muestran algunos ejemplos de este tipo de patologías, tanto en

laderas naturales como en desmontes excavados.

Figura 36: Reptaciones espontáneas en la Venta del Cordobés (Málaga). (Foto Miguel Ángel Oliveros).

Figura 37: Deterioro y lobulación de un desmonte. Carretera de Jaén a Baeza (Jaén). (Foto Miguel Angel Oliveros)

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Figura 38: Deterioro generalizado de taludes de la carretera de Morón a Pruna (Sevilla). (Foto L. P).

Aparte de la acción "geotécnicamente convencional" del agua de lluvia descrita

anteriormente, un factor principal que contribuye a la escasa estabilidad de este tipo de

desmontes y laderas radica en los cambios estructurales producidos por la meteorización

superficial del material, en especial los derivados de los ciclos sequedad –humedad del

clima estacional, que transforman la estructura de la arcilla original.

La pequeña escala de este tipo de inestabilidades más o menos superficiales, suele dar

lugar al aterramiento de las cunetas y, en ocasiones, a la invasión de la calzada. Para hacer

frente a estos problemas se han empleado con éxito mantos de protección, encachados con

pedraplén y escollera, y rellenos compactados de tierras, todo ello combinado naturalmente

con un adecuado sistema de captación y drenaje de las aguas.

Las siguientes figuras muestran algunas disposiciones y ejemplos en este tipo de

situaciones.

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Figura 39: Soluciones empleadas para hacer frente a deslizamientos superficiales en desmontes arcillo -margosos andaluces (tomada de Atienza, M. & Ortuño, L. (1997))

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Figura 40: Encachado con pedraplén del talud mostrado en la Figura 37.

3.5 - Actuaciones basadas en el drenaje.

La resistencia al corte del terreno depende muy directamente de su contenido de agua y de

la presión intersticial. De hecho, el agua constituye un elemento desestabilizador de primera

magnitud, quizás el de mayor importancia, y estamos bien acostumbrados a que muchos

deslizamientos se produzcan en los períodos especialmente lluviosos. Por ello, si se

introducen medidas de drenaje que permitan disminuir la concentración de humedad y las

presiones intersticiales existentes, se aumenta significativamente el coeficiente de

seguridad.

3.5.1 - Drenaje somero en taludes. Zanjas drenantes.

Cuando el nivel freático se encuentra muy somero puede resultar interesante y efectivo

construir zanjas de captación que sirvan para rebajar el nivel freático y, por lo tanto,

reduzcan las presiones intersticiales.

Un primer tipo de zanjas bastante empleadas en la estabilización de laderas de pequeña

inclinación son aquéllas que se construyen siguiendo líneas de máxima pendiente del

(Figura 41).

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Figura 41: Zanjas drenantes someras siguiendo líneas de máxima pendiente

Se ejecutan con retroexcavadora y se rellenan con un material granular permeable. Si es

necesario se coloca un geotextil para evitar la migración de finos, pudiendo instalarse

también un dren colector en su fondo. Obviamente, un detalle fundamental es dotar de una

salida adecuada a las aguas captadas.

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49 Prof. Luis Ortuño Abad

Habida cuenta que lo que se persigue es el rebajamiento del nivel freático, para que sean

efectivas es necesario que las zanjas penetren suficientemente bajo él con el fin de crear

una diferencia de potencial suficiente como para que el agua fluya y termine por producir

una nueva línea de saturación significativamente más baja. También es necesario limitar la

distancia entre zanjas contiguas por el mismo motivo.

Si el terreno a estabilizar es arcilloso, hay que tener en cuenta que su reducida

permeabilidad hará que transcurra un tiempo, posiblemente considerable, hasta que se

produzca el rebajamiento definitivo6. Para el dimensionamiento inicial de este tipo de

drenajes existen ábacos de uso sencillo que permiten obtener una idea rápida de la eficacia

del sistema (Hutchinson, 1977).

Con carácter más epidérmico, cuando las inestabilidades resultan superficiales y

localizadas, y responden a procesos como los anteriormente descritos de degradación de un

pequeño espesor de terreno, puede resultar conveniente dotar a los encachados de

protección ejecutados a modo de parches de las inestabilidades producidas de un sistema

de drenaje y evacuación de las aguas mediante zanjas (Figura 42).

Figura 42: Encachados y zanjas de drenaje en la autovía del Cueto (Asturias) (Foto L. Ortuño).

6 En algunos casos bien documentados de arcillas británicas, se ha podido comprobar que el rebajamiento deseado (y el

aumento de factor de seguridad asociado) puede tardar del orden de un año en producirse.

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Cuando existe una superficie de deslizamiento relativamente somera, se ha de sopesar la

conveniencia de alcanzarla y atravesarla con las zanjas. De esta manera se puede hacer

uso del elevado rozamiento interno del material granular de relleno de dichas zanjas y

aumentar aunque sea localmente la resistencia al corte disponible en la superficie de

deslizamiento. Las zanjas así construidas pasan a actuar a modo de contrafuertes,

produciendo un incremento del factor de seguridad, añadido al efecto del drenaje (Figura

43).

Figura 43: Combinación de drenaje y refuerzo. Zanjas contrafuerte

En ocasiones la pendiente del talud es muy acusada como para ejecutar zanjas siguiendo

líneas de máxima pendiente, o las condiciones geológicas resultan desfavorables para dicha

orientación. En estas circunstancias puede ser interesante acudir a la ejecución de las

zanjas siguiendo las líneas de nivel del desmonte o la ladera.

Este fue el caso de alguno de los taludes excavados en la Ronda Exterior de Oviedo,

mostrados en la Figura 44 (Ortuño, L., 1998). El terreno estaba constituido mayoritariamente

por arenas, entre las que se intercalaban capitas arcillosas subhorizontales o con ligera

pendiente hacia la calzada. Con un nivel freático elevado, a poco de comenzar la

construcción con los taludes originales de proyecto, se comprobó cómo la circulación de

agua a través del terreno producía arrastres, erosiones remontantes y tubificaciones justo

por encima de los contactos con los niveles arcillosos, e incluso algunos deslizamientos

rotacionales superficiales.

En donde los taludes finales no habían sido aún excavados en su totalidad se llevaron a

cabo zanjas de drenaje paralelas a la traza. Estas zanjas se dispusieron escalonadamente

en la coronación de bermas, de manera que se asegurara el “corte” efectivo de cualquier

capa arcillosa intercalada.

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Figura 44: Mecanismos de inestabilidad en desmontes sobre arenas en la Ronda Exterior de Oviedo (Asturias). (Foto L. Ortuño).

En la Figura 45 se muestran los detalles del tratamiento, pudiendo observar cómo las zanjas

llegaban a solapar en profundidad. Con este tratamiento se perseguía la intercepción del

agua freática dentro de la ladera antes de que pudiera aflorar a la superficie del talud y

provocara su erosión. Complementariamente servirían para reducir el nivel de presiones

intersticiales desde el punto de vista de la estabilidad general.

Figura 45: Medidas correctoras en desmontes excavados en formaciones arenosas. Autovía del Cueto.

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3.5.2 - Drenaje profundo.

Si las necesidades de drenaje hacen recomendable efectuar la intercepción de las aguas o

producir el rebajamiento de la línea de saturación (nivel freático) por debajo de lo que una

retroexcavadora convencional es capaz de alcanzar de forma económica y sin grandes

excavaciones complementarias, es necesario acudir a sistemas algo más complejos. A

continuación se describen algunos de los más sencillos y económicos.

3.5.2.1 - Pantallas drenantes.

Las pantallas drenantes son una extrapolación de las zanjas anteriores (Figura 46). La

diferencia fundamental radica exclusivamente en la profundidad que es posible alcanzar con

ellas, que suele requerir el empleo de maquinaria análoga a la de ejecución de pantallas

continuas de hormigón (concreto) armado, tan empleadas para la ejecución de

excavaciones en medio urbano.

Se trata por lo tanto de excavar bataches tan profundos como sea necesario, rellenándolos

posteriormente con grava para dotarles de la permeabilidad deseada. La contención de la

excavación se realiza, si el terreno no es autoestable, mediante lodos bentoníticos, como

también resulta habitual en la metodología de ejecución de pantallas.

Figura 46: Pantalla de drenaje

El problema potencial de este sistema puede surgir precisamente del empleo inadecuado de

los lodos de contención. Así, la bentonita forma una película que se adhiere a las paredes

de la excavación (“cake”), película que resulta muy impermeable y por lo tanto beneficiosa

cuando se trata de construir una pantalla de hormigón. Sin embargo, si se pretende construir

una pantalla drenante, es necesario rellenar con la grava los bataches de excavación en

presencia de los lodos. De otra manera no sería estable. Si no se adoptan las debidas

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precauciones y se elimina ese “cake”, el efecto de permeabilidad y drenaje deseado puede

incluso anularse por completo.

Para hacer frente a este efecto hace algunos años, se forzaba a la floculación de la

bentonita mediante el empleo de sustancias especiales. Hoy en día la ejecución de este

sistema resulta más simple gracias al empleo de lodos biodegradables.

Uno de los aspectos a tener en cuenta en el diseño de estas pantallas es la necesidad de

proporcionar una salida al agua captada. Así, una posibilidad consiste en ir dotando al fondo

de la pantalla de una pendiente suficiente hasta encontrar una salida al borde del talud. Si

esto no es posible, resulta a veces necesario efectuar perforaciones dirigidas desde ladera

abajo, de manera que penetren ligeramente en la pantalla y le sirvan de desagüe.

Finalmente, al igual que con las zanjas que siguen líneas de nivel, es importante extremar

las precauciones en la ubicación de la pantalla y alejarla de la cabecera de deslizamientos

existentes, con el fin de evitar que la discontinuidad creada por la misma sea aprovechada

como coronación de una nueva inestabilidad ()

3.5.3 - Drenes “californianos”.

Cuando interesa reducir presiones intersticiales en zonas de difícil acceso en las que no es

posible acometer zanjas o pantallas, puede resultar operativo llevar a cabo perforaciones

ascendentes, comúnmente llamadas drenes californianos (Figura 47).

Figura 47: Esquema de la instalación y fundamento de los drenes californianos.

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Se realizan con maquinaria similar a la de sondeos, lo que permite atravesar cualquier tipo

de material en casi todas las direcciones, y se revisten con un tubo de PVC ranurado, en

ocasiones rodeado de un geotextil para evitar una colmatación prematura por migración de

finos. Los taladros de instalación no deben ser excesivamente largos, dado el riesgo de que

la perforación se desvíe hacia abajo y se invalide efecto buscado.

Estos elementos son especialmente eficaces cuando su objetivo es “pinchar” capas

permeables cargadas de agua, como muestra la figura anterior. Así, hay numerosos

deslizamientos en terrenos eminentemente arcillosos que se desencadenan o se ven

favorecidos por la existencia de niveles de elevada permeabilidad intercalados, a través de

las cuáles penetra el agua y se acumulan las presiones intersticiales (casos típicos serían

los niveles de areniscas o calizas que aparecen embutidos en masas arcillosas en algunas

formaciones geológicas frecuentes). Pueden incluso desde galerías dado que su ejecución

puede levarse a cabo con maquinaria de pequeñas dimensiones.

Figura 48: Perforación de drenes desde galerías

Su eficacia es más dudosa cuando se trata de drenar suelos arcillosos homogéneos, que

resultan considerablemente impermeables. En estas circunstancias es habitual que sólo una

pequeña porción de los drenes instalados aporten realmente algún caudal de agua. En

cualquier caso, cuando lo hacen su efecto resulta beneficioso.

La Figura 49 muestra una aplicación de este sistema en la Ronda Exterior de Oviedo, en

unos taludes en alternancias de margas y calizas areniscosas de buzamiento desfavorable

en los que se observó una especial abundancia de agua (Ortuño, L. op. cit.). Como puede

apreciarse en la figura, se ejecutaron radiaciones de drenes californianos a diversas alturas

del talud. Las inclinaciones de los drenes fueron bastante fuertes, con el fin de cortar el

mayor número de capas permeables de calcarenita. Para evitar la erosión bajo los

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emboquillados de los drenes, se dispusieron bandas gunitadas en su superficie.

Complementariamente, se llevó a cabo una cortina de drenaje mediante perforaciones

verticales en cabecera, a modo de “sumideros” que alcanzaban un sustrato muy permeable.

Figura 49: Drenes californianos y cortinas verticales en la autovía del Cueto.

Figura 50: Esquema conceptual de una cortina de drenaje vertical

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3.5.4 - Pozos de drenaje.

Un procedimiento de drenaje profundo muy versátil y relativamente económico consiste en

la ejecución de pozos profundos interconectados. Su filosofía general es similar al de las

pantallas drenantes, quizás con el inconveniente de que se pierde su continuidad. Como

ventaja cabe señalar que desde el punto de vista de la accesibilidad pueden ejecutarse con

mayor facilidad. Los elementos fundamentales que constituyen este sistema se muestran en

la Figura 51:

Figura 51: Pozos de drenaje interconectados

Los elementos fundamentales que constituyen este sistema se muestran en la figura 3.19:

Pozos, habitualmente revestidos con anillos de hormigón

Perforaciones radiales en direcciones diversas para captar las aguas alrededor del pozo

Perforaciones dirigidas entre pozos para ir dotando de salida a las aguas captadas.

En primer lugar se comienza a excavar los pozos, de diámetro en torno a 1,00 m, con

maquinaria habitual de pilotes. La perforación se reviste progresivamente mediante anillos

de hormigón y, a las profundidades deseadas, se introduce dentro del pozo un pequeño

equipo de perforación que permite ejecutar taladros de pequeño diámetro en cualquier

dirección, como los drenes californianos.

Obviamente las “maniobras” de cada operación de perforación son muy cortas, dado el

pequeño espacio disponible en el interior de pozo y la normal necesidad de ir revistiendo las

perforaciones para contener el terreno. El revestimiento consiste en pequeños tramos de

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tubería de PVC ranurada, que sirve a su vez de elemento de captación del agua.

La operación más delicada en todo el proceso es la conexión entre pozos, habida cuenta del

riesgo de desviación de la perforación que ha de unirlos. Para reducir dicho riesgo, si se

emplean estos sencillos equipos, es necesario aproximar considerablemente los pozos entre

sí, del orden de unos 10 a 15 m. Los taladros de conexión se revisten, de nuevo en tramos

muy cortos de unos 70 cm o así, con tuberías de acero que se van roscando sucesivamente

y se dejan perdidas.

Finalmente se realiza una perforación desde el pozo situado más abajo en la ladera hasta

alcanzar la superficie del terreno, en donde el agua se puede reconducir por medio de una

zanja. Evidentemente, en función de las condiciones topográficas de cada zona en

particular, si se desea evacuar el agua por gravedad, puede ser necesario continuar con la

ejecución de pozos más allá (por debajo) de la zona que se desea estabilizar hasta

interceptar la superficie del terreno y poder ejecutar una zanja (Figura 52). En caso extremo

pude ser preciso extraer el agua bombeando de los últimos pozos del sistema.

Figura 52: Alineación de pozos de drenaje en una carretera de Córdoba (Los pozos siguen bastante más allá del deslizamiento para extraer el agua por gravedad)

Como aplicación complementaria, cuando los pozos atraviesan la superficie de

deslizamiento puede plantearse emplearlos como elementos de refuerzo o contención, a

modo de pilotes huecos, para lo cuál es necesario reforzar los simples anillos comentados

anteriormente. En la Figura 53 se muestra un ejemplo de esta doble actuación, tomada de

Popescu, M.E. et al. (1987).

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Figura 53: Medidas de estabilización en de Suceava (Rumania). Popescu et al., 1987.

Para finalizar, en la Figura 54 se muestran algunas fotografías relativas a la ejecución de

este tipo de sistema de drenaje en diversos deslizamientos.

Figura 54: Detalles de ejecución de pozos. El Molinillo (Granada)

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59 Prof. Luis Ortuño Abad

4 - GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOTÉCNICA PARA EL MANTENIMIENTO Y

CONSERVACIÓN DE CARRETERAS CON PROBLEMAS DE INESTABILIDAD DE

LADERAS

En apartados anteriores se ha resaltado que, a la hora de estudiar fenómenos de

inestabilidad de taludes y laderas, es de un enorme interés contar con toda la información de

que pueda disponerse, debidamente estructurada y organizada. Se ha señalado también

que, dependiendo de la región de que se trate, a veces puede disponerse de publicaciones

de las que se puede extraer detalles de interés, al menos desde un punto de vista

cualitativo: mapas geológicos, geotécnicos, de riesgos, etc. Los primeros suelen ser

meramente informativos en cuanto a las formaciones geológicas existentes en cada zona.

Los últimos, los mapas de riesgos, se suelen resumir en último término en una

jerarquización cualitativa de diversas zonas, a las que se asigna un cierto valor del riesgo

existente (por ejemplo mediante una escala de 1 a 5 en riesgo creciente).

La utilidad de los mapas de riesgos es evidente, sirviendo como información valiosa, por

ejemplo, a la hora de iniciar estudios de viabilidad e implantación de nuevas obras. El

conocimiento de la existencia de un riesgo potencial, aunque sea meramente descriptivo,

permite tomar conciencia de su existencia y facilita la toma de decisiones en cuanto a la

necesidad de reconocimientos complementarios, diseños especiales o, incluso, posibles

cambios de trazado.

Sin embargo, esta jerarquización sólo cualitativa del riesgo puede no es suficiente desde el

punto de vista de la explotación y la conservación de la red de carreteras o ferrocarriles de

una determinada región, ya que no proporciona información cuantitativa sobre las

implicaciones económicas asociadas a los fenómenos de inestabilidad.

Así, cuando se producen roturas en los taludes y laderas de una determinada red,

obviamente es necesario hacer frente a los costes correspondientes de reparación. De otro

lado, cuando los problemas llegan a producir alteraciones en el tráfico, los retrasos en la

circulación de vehículos también pueden asociarse en términos económicos con ciertos

costes de explotación.

En definitiva, mantener los taludes y laderas de un viario en unas determinadas condiciones

de servicio desde el punto de vista geológico-geotécnico estará ligado necesariamente con

unos determinados costes, que sería del mayor interés conocer. En consecuencia, para

obtener una jerarquización de actuaciones (no sólo del riesgo), cuantificable en términos

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60 Prof. Luis Ortuño Abad

económicos, será preciso plantear y resolver tres cuestiones básicas: ¿en qué condiciones

se está?, ¿qué se puede hacer? y ¿qué se gana con ello?

Siguiendo este enfoque, ya en 1992 los responsables técnicos del Cabildo Insular de Gran

Canaria decidieron realizar el esfuerzo que supone incorporar componentes realmente

económicas y de toma de decisión globales al problema de la inestabilidad de laderas para

toda su red viaria (Ferrera, J.A. et al (1992)).

En su momento este estudio resultó muy novedoso habida cuenta de la inclusión, quizás por

primera vez, de un análisis de inversiones basado en la relación Beneficio/Coste para el

conjunto global de las carreteras estudiadas, permitiendo así a los responsables

administrativos fijar un criterio objetivo de prioridades de actuación en función de su

rentabilidad económica.

En esencia, el estudio consistió en crear y aplicar una metodología que permitiera realizar

un análisis de inversiones adecuado, donde se recogieran los factores geológico-

geotécnicos, los gastos de conservación y los costes de explotación. En último término se

buscaba la obtención de un índice Beneficio/Coste de los tratamientos de los taludes y

laderas en estudio, de manera que fuera posible establecer prioridades de inversión.

Se ha de señalar que con este planteamiento no se pretendía analizar de forma exhaustiva

la viabilidad económica de un único proyecto determinado, sino desarrollar una herramienta

que permitiera comparar y cuantificar una multiplicidad de inversiones, seleccionando

prioridades, expresando todas ellas en términos homogéneos, permitiendo modificar los

parámetros de entrada y las hipótesis de partida.

En lo que respecta a la información recopilada o generada para el estudio, cabe señalar:

Un inventario de los taludes más problemáticos de la red (tanto por su historia como

por sus condicionantes geomorfológicos) representados en alzados frontales como

los descritos en capítulos anteriores recogiendo y sectorizando los problemas

detectados o potenciales

Una estimación cuantitativa del riesgo, directamente correlacionable con los costes

de conservación y explotación. Para ello se emplearon las mismas fichas-alzado de

talud, en donde el personal de conservación pudo plasmar su experiencia en cuanto

a la frecuencia de ocurrencia de los problemas, los medios empleados para

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solucionarlos, expresados en horas de equipos de conservación (ligeros o pesados),

y el tipo de incidencia sobre la vía (corte total, parcial, etc). Un ejemplo de estas

fichas se recoge en la Figura 55 .

Figura 55: Ficha tipo para incorporación de detalles de conservación (evaluación de medios y costes de mantenimiento)

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Una batería de soluciones geotécnicas a aplicar en función del tipo de inestabilidad,

representadas sobre los alzados; optimizadas y sistematizadas para los casos más

habituales en función de las experiencias previas de la zona, e individualizadas para

los taludes singulares (Figura 56).

Figura 56: Ficha de propuesta y valoración de actuaciones

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Con respecto al análisis económico, los flujos monetarios se dividieron en dos grandes

grupos. En lo que se refiere a los costes, se consideraron los siguientes:

Inversión inicial; esto es, los costes de ejecución de la solución adoptada en cada

talud o tramo considerado, según se especificaba en las fichas de soluciones.

Costes de conservación de la actuación, correspondientes al mantenimiento y

conservación de algunos elementos a construir como parte integrante de la solución

adoptada (cunetas, telas metálicas, etc.).

Costes de conservación en la situación actual, obtenidos de la recopilación de datos

en el Servicio Técnico de Carreteras a través de las fichas-alzado de conservación.

Costes de conservación después de la actuación, mediante la asignación de una

parte residual de los costes antes de la actuación en los casos en que la solución

adoptada pudiera no eliminar todos los problemas. (Este coste podría ser revisado e

implementado en la base de datos en función de los resultados realmente obtenidos

tras la actuación).

Costes de explotación, basados en los tiempos de demora deducibles de las fichas

de conservación (Figura 55) y en los parámetros representativos del tráfico (IMD,

factor de pesados, costes horarios de vehículos, etc). Como en el caso de los costes

de conservación, se distinguieron entre los de explotación antes y después de la

actuación.

En lo que se refiere a los beneficios, en un análisis como el descrito vienen dados

evidentemente como diferencia de costes antes y después de la ejecución de la actuación.

Así, podían distinguirse:

Beneficios de conservación derivados de la disminución de los costes que requiere el

mantenimiento de las características funcionales de la vía y de las obras o bienes

asociados a ella. Se consideraron con carácter anual constante actualizado al año 0

(año de la inversión inicial).

Beneficios de explotación, definidos como la diferencia entre los costes de

explotación antes y después de la actuación, considerados también con el carácter

de gasto anual constante y actualizado al año 0.

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La última fase del estudio consistió en la realización del análisis de inversiones para cada

uno de los taludes en estudio. Siguiendo las recomendaciones de la Dirección General de

Carreteras (MOPT, 1983), el criterio de valoración elegido fue la relación Beneficio/Coste

(B/C) y la Tasa Interna de Rentabilidad (TIR). Se adoptó para ello una Tasa de Descuento

del 12% (acorde con aquél momento) y un período útil de 25 años (ambos modificables de

forma inmediata en la estructura de la base de datos).

Como ejemplo de los resultados obtenidos, en la figura 42 se presenta un mapa de la

relación Beneficio/Coste para la totalidad de taludes y tramos estudiados en la isla de Gran

Canaria. Obviamente, la metodología empleada, totalmente implementada en hojas de

cálculo, permitiría modificar cualquiera de los datos de entrada y adaptarlo a nuevas

condiciones. Asimismo proporcionaba directamente los detalles particulares de cada talud,

la representación jerarquizada de índices parciales como los beneficios de conservación,

explotación, etc. resultando, en definitiva, una herramienta muy potente para la gestión

racional de una red de carreteras.

Figura 57: Relación beneficio/coste de las actuaciones de conservación en un tramo de carretera.

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